温度と湿度と高度と密度の関係

こんにちは。僕は航空学科の生徒です。
みなさんに質問があります。

温度と湿度と高度と密度、できれば相対湿度、温度がどうなれば空気が軽くなるなどの関係がいまいちわからなくて授業で非常に困っています。どなたか助けて下さい。お願いします！！

No.2 回答者： funflier 回答日時： 2012/11/08 22:23

どんな内容の授業で困っているか解りませんが、航空関係でしたら基本

「標準大気（standard atmospher/NACA standard day）」から覚える事
に始まると思います。全ての数値を丸暗記しましょう。当然単位も一つ
でなくヤードポンド法の各種共必須です。
そして標準大気表から解ることがある筈です。
・高度が上がれば密度は下がる。
・高度が上がれば温度も下がる。（低減率-6.5°／ｋｍ）
・ある高度から気温は一定になる。

空気密度「ロー：ρ」は揚力の式　L=1/2・ρ・V^2・CL・S　からも
揚力に直接関係しますし、対気速度計は動圧1/2・ρ・V＾2を使った
ベルヌーイの定理そのままです。温度や湿度は主にエンジン出力と
関係し、温度が高いと密度も減り、湿度が高いと酸素分圧が減るので
どちらも出力低下になります。ただ単に相互関係を理解するのでは
なく、航空機の実際とどう関係するかで理解された方が宜しいかと
思います。先生にもそういった説明を求めましょう。
どんな分野の「航空学科」か存じませんが、航空従事者試験問題では
どういったことが問われているか、から調べれば実践的かとも思います。

No.1 回答者： tengenseki 回答日時： 2012/11/08 20:16

相対湿度が高くなるほど水分が多くなる。

空気の成分は大まかに酸素（分子量３２）が２０％、
窒素（分子量２８）が８０％ゆえ平均分子量は、
３２＊０．２＋２８＊０．８＝２８．８。

水の分子量は１８だから空気より軽い。従って、
相対湿度が高くなるほど空気は軽くなる。

一定圧力下では、温度が上がるほど、気体は膨張する。
重量が変わらず、体積が増えるから、軽くなる。